Aqui apresentamos um método rápido, fácil e baixo custo para a fabricação de moldes de polidimetilsiloxano personalizado que podem ser usados para a produção de tecidos de engenharia baseada em hidrogel com geometrias complexas. Adicionalmente descrevemos os resultados de avaliações mecânicas e histológicos realizados na engenharia tecidos cardíacos produzidos utilizando esta técnica.
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Artigo de método
Custom Engineered moldes de cultura de tecidos de Masters gravados a Laser
Neste artigo
Resumo
Resumo
Como o campo da engenharia de tecidos tem continuado a amadurecer, tem havido crescente interesse em uma ampla gama de parâmetros de tecido, incluindo a forma de tecido. Manipulando a forma de tecido sobre o micrômetro para escala centímetro pode direcionar o alinhamento da célula, alterar propriedades mecânicas eficazes e resolver limitações relacionadas com a difusão de nutrientes. Além disso, o recipiente em que um tecido é preparado pode transmitir restrições mecânicas no tecido, resultando em campos de stress que mais podem influenciar a estrutura da célula e a matriz. Em forma de tecidos com dimensões altamente reprodutíveis também tem utilidade para ensaios em vitro no qual amostra dimensões são críticos, tais como tecido de toda a análise mecânica.
Este manuscrito descreve um método alternativo de fabricação utilizando moldes mestre negativos, preparados a partir de acrílico gravada a laser: Estes moldes executar bem com polydimethylsiloxane (PDMS), permitem projetos com dimensões na escala de centímetros e recurso tamanhos menores que 25 µm e pode ser rapidamente projetada e fabricada a baixo custo e com experiência mínima. Os requisitos de custo e tempo mínimo permitem moldes gravadas a laser que será rapidamente em cima até um projeto ideal é determinado e ser facilmente adaptadas para se adequar a qualquer ensaio de interesse, incluindo aqueles além do domínio da engenharia de tecidos.
Introdução
Nas últimas duas décadas, litografia macia tem sido amplamente utilizada como uma técnica de fabricação para apoiar a investigação científica, nomeadamente nos domínios da microfluídica, pesquisa de materiais e tecidos engenharia1,2, 3. Moldagem de réplica, na qual um objeto com uma forma desejada é criado a partir de um molde negativo de mestre, oferece um conveniente e de baixo custo método de produzir positivo que PDMS Replica que pode ser usado para fundição em forma de hidrogel. No entanto, os moldes de mestre negativos necessários normalmente são produzidos usando técn....
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Protocolo
1. criar projetos de molde a vetor formato Master
- Montar a geometria do molde desejado em formato vetorial usando um programa de gráficos vetoriais (ver materiais, equipamentos e tabela de Software). Selecione o arquivo | Nova e criar uma tela de dimensões apropriadas com formato de cor RGB. Crie a geometria desejada usando as ferramentas de forma no painel da esquerda: digite as dimensões desejadas na parte superior da janela (clique no botão transformar no topo se não inicialmente visível) para definir precisamente os tamanhos de forma.
Nota: Geometrias de molde deverá permitir pelo menos uma fronteira de 6 mm entre a b....
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Resultados
A ótica do cortador do laser irá causar áreas gravadas para diminuíram ligeiramente dimensões como gravura a profundidade aumenta, e resultados em moldam as paredes com um chanfro muito sutil, devido a afilamento do raio laser. Isto ajudará a facilitar a remoção dos moldes molde PDMS, mas devem ser cuidadosamente ponderado se gravado profundamente negativos moldes mestre (> 6mm) são necessários (Figura 1).
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Discussão
Geometrias de molde PDMS personalizadas que são compatíveis com a cultura de tecidos tem grande utilidade na afinação Propriedades importante tecido de engenharia, tais como o alinhamento da célula, taxa de difusão e rigidez eficaz. Além disso, estes moldes são muito úteis para a preparação de tecidos para aplicações de análise em que a geometria é importante, como mecânico teste16,17. Preparar estes dispositivos de laser corta moldes mestre negativo oferece um m.......
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Divulgações
Os autores não têm nada para divulgar.
Agradecimentos
Os autores reconhecem que o financiamento do NIH R00 HL115123 e Brown University School of Engineering. Eles também são gratos ao Brown Design Workshop e Chris Bull para treinamento e suportam com o cortador do laser.
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Item | |||
| Fibrinogen bovino | Sigma | F8630-5G | constrói |
| trombina bovina | Sigma | T6634-250UN | constrói |
| aprotinina bovina | Sigma | 10820-25MG | constrói |
| colágeno de cauda de rato I, 4 mg / mL | Advanced Biomatrix | 5153-100MG | Constructs |
| Cloreto de Sodim | Fisher | BP358-10 | Construções |
| PBS | Life Technologies | 14190-250 | Construções Pinças |
| Finas | Ferramentas de Ciência Fina | 11252-20 | |
| Sylgard 184 elastômero de silicone | Corning | 4019862 | Moldes PDMS Fita |
| laboratório | Fisher | 15-901-5R | Moldes PDMS |
| Acrílico, 1/4" grosso | McMaster-Carr | 8560K356 | PDMS Moldes |
| HEPES Buffer, 1 M | Sigma | H3537-100ML | Constrói |
| RPMI 1640 médio, pó | Fisher | 31800-089 | Constrói |
| Cloreto de cálcio di-hidratado | Fisher | AC423520250 | Constrói |
| Cloreto de magnésio hexahidratado | Fisher | M33 500 | Construções |
| Cloreto de potássio | Sigma | P9541-500G | Construções |
| Fosfato de sódio dibásico heptahidratado | Sigma | S9390-500G | Construções |
| Glicose | Sigma | G5767-25G | Construções |
| OCT | VWR | 25608-930 | Histologia |
| Moldes de bloco congelado | VWR | 25608-916 | Histologia |
| Hematoxilina | Fisher | 3530 1 | Histologia |
| Eosin Y | Fisher | AC152880250 | Histologia |
| Verde rápido FCF | Fisher | AC410530250 | Histologia |
| Software | |||
| Illustrator | Adobe Systems | Gráficos vetoriais | |
| Inkscape | (Open Source) | Gráficos vetoriais | |
| UCP (Painel de Controle Universal) | Laser Systems | Interface de corte a laser | |
| Equipment | |||
| PLS6.75 Laser Cutter | Universal Laser Systems | Laser Cutter | |
| Analisador Micromecânico | Aurora Scientific | 1530A com célula de carga de 5 mN | Análise Mecânica |
Referências
- Qin, D., Xia, Y., Whitesides, G. M. Soft lithography for micro- and nanoscale patterning. Nat. Protoc. 5, 491(2010).
- Rogers, J. A., Nuzzo, R. G. Recent progress in soft lithography. Mater. Today. 8, 50-56 (2005).
- Whitesides, G. M., Ostuni, E., Takayama, S., Jiang, X., Ingber, D. E.
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Reimpressões e permissões
